RU1792642C - Device for measuring volume of gas flow - Google Patents

Device for measuring volume of gas flow

Info

Publication number
RU1792642C
RU1792642C SU914905588A SU4905588A RU1792642C RU 1792642 C RU1792642 C RU 1792642C SU 914905588 A SU914905588 A SU 914905588A SU 4905588 A SU4905588 A SU 4905588A RU 1792642 C RU1792642 C RU 1792642C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
pulse
output
counter
impeller
Prior art date
Application number
SU914905588A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Филякин
Борис Захарович Грушевский
Адольф Пейсахович Вейцман
Анатолий Григорьевич Мисюра
Original Assignee
Опытно-Конструкторское Производство Института Физиологии Им.А.А.Богомольца
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытно-Конструкторское Производство Института Физиологии Им.А.А.Богомольца filed Critical Опытно-Конструкторское Производство Института Физиологии Им.А.А.Богомольца
Priority to SU914905588A priority Critical patent/RU1792642C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1792642C publication Critical patent/RU1792642C/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к медицинской технике, в частности к устройствам дл  измерени  объема выдыхаемого воздуха морских животных. Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет ис- клфчени  вли ни  инерционности крыльчатки при определении начала и окончани  измерени , а также повышение надежности работы при одновременном упрощении устройства . Устройство дл  измерени  объема прерывистого газового потока содержит проточный корпус, в канале которого размещена крыльчатка, св занна  с оптической системой, включающей фотодатчик, соединенный с формирователем импульсов, счетчик импульсов, блок выделени  времени измерени  объема газового потока и блок выдачи информации. Новым в устройстве  вл етс  выполнение блока выделени  бремени измерени  объема газового потока, содержащего временной дискриминатор, формирователи импульсов сброса и записи, счетчик тактовых импульсов, генератор тактовых импульсов, схему сравнени  и схему задержки. Новым  вл етс  также использование в фотодатчике инфракрасных источников излучени  с фотоприемниками, обеспечивающих помехозащищенность измерени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. kThe invention relates to medical equipment, in particular to devices for measuring the exhaled air volume of marine animals. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of the inertia of the impeller in determining the start and end of the measurement, as well as to increase the reliability of operation while simplifying the device. The device for measuring the volume of an intermittent gas stream contains a flow housing, in the channel of which there is an impeller connected to an optical system including a photosensor connected to a pulse shaper, a pulse counter, a gas flow volume measuring time allocation unit, and an information output unit. What is new in the device is the implementation of a gas flow volume burden separation unit comprising a time discriminator, reset and write pulse shapers, a clock counter, a clock generator, a comparison circuit and a delay circuit. The use of infrared radiation sources with photodetectors in the photosensor, which provide noise immunity of the measurement, is also new. 1 s.p. f-ly, 3 ill. k

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  объема прерывистого газового потока, в частности к устройствам дл  измерени  объема выдыхаемого воздуха морских животных в реальных услови х.The invention relates to devices for measuring the volume of an intermittent gas flow, in particular to devices for measuring the expiratory air volume of marine animals under real conditions.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет исключени  вли ни  на результат инерционности крыльчатки, а также повышение помехозащищенности .The aim of the invention is to increase the accuracy of measurements by eliminating the influence on the inertia of the impeller, as well as increasing the noise immunity.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - график объемного расхода газа: на фиг. 3 - график скорости вращени  крыльчатки датчика.In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 is a graph of gas volumetric flow: FIG. 3 is a graph of a sensor impeller rotation speed.

Устройство дл  измерени  объема газового потока представл ет собой датчик 1 (первичный преобразователь) в виде проточного корпуса, в канале которого размещена крыльчатка 2, св занна  с оптической системой, включающей источники инфракрасного излучени  3 и фотоприемники 4, соединённые с формирователем импульсов 5, счетчик импульсов 6, блок выделени  времени измерени  объема газового потока 7 и регистраторе.The device for measuring the volume of the gas flow is a sensor 1 (primary converter) in the form of a flow housing, in the channel of which there is an impeller 2 connected to an optical system including infrared radiation sources 3 and photodetectors 4 connected to a pulse former 5, a pulse counter 6, a time allocation unit for measuring the volume of the gas stream 7 and the recorder.

Блок выделени  времени измерени  объема газового потока содержит временной дискриминатор 9, вход которого соеди Ч|The gas flow volume measuring time allocation unit comprises a time discriminator 9, the input of which is connected to |

юYu

N5 О КЭN5 About CE

нем с выходом формировател  импульсов.5, а выход - с входом счетчика импульсов 6. Выход счетчика импульсов 6 соединен с входами формировател  импульсов записи 10 и формировател  импульсов сброса 11, выходы которого соединены со счетчиком тактовых импульсов 12, св занным с выходом генератора тактовых импульсов 13.it with the output of the pulse shaper. 5, and the output with the input of the pulse counter 6. The output of the pulse counter 6 is connected to the inputs of the pulse shaper write 10 and the pulse shaper reset 11, the outputs of which are connected to the clock counter 12 associated with the output of the clock thirteen.

Выход формировател  импульсов записи 10 соединен с входами схемы сравнени  14 и схемы задержки 15, второй и третий входы которой соответственно соединены с выходами схемы сравнени  14 и генератора тактовых импульсов 13, выход которого соединен с входом схемы сравнени  14. Выходы счетчика тактовых импульсов 12 соединены с входами схемы сравнени  14, а выходы схемы задержки 15 соединены соответственно с входами регистратора 8 и формировател  импульсов сброса 11.The output of the write pulse generator 10 is connected to the inputs of the comparison circuit 14 and the delay circuit 15, the second and third inputs of which are respectively connected to the outputs of the comparison circuit 14 and the clock generator 13, the output of which is connected to the input of the comparison circuit 14. The outputs of the clock counter 12 are connected to the inputs of the comparison circuit 14, and the outputs of the delay circuit 15 are connected respectively to the inputs of the recorder 8 and the reset pulse shaper 11.

Другие входы регистратора 8 соединены с выходом временного дискриминатора 9 и выходами счетчика импульсов 6, при этом один из входов Разрешение счета счетчика импульсов 6 соединен с выходом регистратора 8.Other inputs of the recorder 8 are connected to the output of the temporary discriminator 9 and the outputs of the pulse counter 6, while one of the inputs of the Resolution counter of the pulse counter 6 is connected to the output of the recorder 8.

Устройство работает следующим образом .. .The device operates as follows ...

Газовый поток, проход щий через корпус датчика 1, приводит во вращение крыльчатку 2, котора  при вращении модулирует излучение, падающее на два фотоприемника 4. Изменение потока излучени  преобразуетс  в измер емый сигнал фазовым детектором формировател  импульсов 5, формирующим последовательность импульсов и определ ющим направление -вращени  крыльчатки и. соответственно, направление движени  газового потока. С формировател  импульсов 5 сигнал поступает на временной дискриминатор 9, который определ ет начало отсчета сигналов (значение th). ПРИ этом дискриминатор 9 на счетчик импульсов б пропускает только те сигналы, период следовани  которых меньше заданного значени , что устран ет возможность ошибки от случайного движени  крыльчатки, т.е. ft УН.The gas flow passing through the housing of the sensor 1 rotates the impeller 2, which, when rotated, modulates the radiation incident on the two photodetectors 4. The change in the radiation flux is converted into a measured signal by the phase detector of the pulse shaper 5, which forms a sequence of pulses and determines the direction impeller rotation and. accordingly, the direction of gas flow. From pulse former 5, the signal is fed to a time discriminator 9, which determines the origin of the signals (th value). In this case, the discriminator 9 transmits to the pulse counter b only those signals whose repetition period is less than a predetermined value, which eliminates the possibility of errors from accidental movement of the impeller, i.e. ft UN

Состо ние О счетчика импульсов 6 устанавливает всю систему в исходное состо ние . Первый сигнал, поступающий на счетчик импульсов, соответствует началу отсчета (врем  1н).The state O of the pulse counter 6 sets the entire system to its original state. The first signal supplied to the pulse counter corresponds to the origin (time 1n).

После одного оборота крыльчатки сигнал со счетчика импульсов 6, кратный числу модул ционных отверстий крыльчатки, поступает на вход формировател  импульсов записи 10 и формировател  импульса сброса 11 (врем  ti...tk).After one revolution of the impeller, the signal from pulse counter 6, which is a multiple of the number of modulation holes of the impeller, is fed to the input of the pulse shaper 10 and the pulse shaper 11 (time ti ... tk).

Импульс записи с формировател  10 записывает состо ние счетчика тактовых импульсов 12 в схему сравнени  14. Одновременно этот же импульс устанавливает схему задержки 15 в нулевое положение . В качестве схемы задержки использовалс  счетчик тактовых импульсов, соответствующие состо ни  которого выдаютс  на формирователь 11 и регистратор 8.A write pulse from the driver 10 writes the state of the clock counter 12 to the comparison circuit 14. At the same time, the same pulse sets the delay circuit 15 to the zero position. As a delay circuit, a clock counter was used, the corresponding states of which are output to the driver 11 and the recorder 8.

Импульс записи с формировател  10 записывает состо ние счетчика тактовых импульсов 12 в схему сравнени  14. Одновременно этот же импульс устанавливает схему задержки 15 в нулевое положение . После окончани  импульса записи формируютс  сигналы формирователем импульсом сброса 11.A write pulse from the driver 10 writes the state of the clock counter 12 to the comparison circuit 14. At the same time, the same pulse sets the delay circuit 15 to the zero position. After the end of the recording pulse, signals are generated by the shaper by a reset pulse 11.

Выход щие с формировател  импульсов сброса 11 сигналы устанавливают счетчик тактовых импульсов 12 в нулевое положение, после чего выдаетс  сигнал Разрешение счета тактовых импульсов, поступающих от. генератора тактовых импульсов 13. The signals exiting from the reset pulse generator 11 set the clock counter 12 to the zero position, after which a signal is issued enabling the counting of clock pulses received from. clock generator 13.

Таким образом, счетчик тактовых им пульсов 12 регистрирует промежутки времени между tH и ц; ti и t2; t2 и ta и т.д. ,Thus, the counter of clock pulses 12 registers the time intervals between tH and c; ti and t2; t2 and ta etc. ,

Если врем  оборота крыльчатки равно или больше времени предыдущего оборотаIf the impeller rotation time is equal to or greater than the previous revolution time

(tn+1 - tn Stn+2 - tn-и), Схема сравнени  14(tn + 1 - tn Stn + 2 - tn-i), Comparison Scheme 14

выдает на вход схемы задержки 15 сигнал,gives a signal to the input of the delay circuit 15,

разрешающий счет тактовых импульсов отresolving count of clock pulses from

генератора 13. После этого через заданное:generator 13. After that, through a given:

врем , определ емое требованием к достоверности измерени , на которую вли ет пульсаци  газового Потока, схема задержки 15 выдает на формирователь импульсов сброса 11 запрещающий сигнал (tm-и - tm;the time determined by the requirement for the reliability of the measurement, which is influenced by the pulsation of the gas stream, the delay circuit 15 gives a inhibit signal to the reset pulse shaper 11 (tm-tm;

tm+2 - tm+1 Тмин). ПОСЛ6 КОТОРОГО Првкращаетс  выработка импульсов сброса и запрещаетс  счет тактовых импульсов счётчиком 12, т.е. запоминаетс  минимальное врем  одного оборота крыльчатки (Тмин). В процессе прохождени  газового пото-.tm + 2 - tm + 1 Cumin). AFTER 6 WHICH The generation of reset pulses is stopped and the counting of clock pulses by the counter 12 is prohibited, i.e. the minimum time of one revolution of the impeller (Cmin) is stored. In the process of passing gas sweat.

ка производ т сравнение времени последующих оборотов крыльчатки по отношению к Тмин. Когда величина Т« tk - tR+t превышает Тмин на заданную величину, сигнал со схемы задержки подаетс  на регистратор 8, который сначала фиксирует значение счетчика 6 (конец измерени  Тk}, затем выдает результат измерени  на внешние устройства, например , регистрирующие, интегрирующие, ЭВМ и др., после чего устанавливает счетчик импульсов б в нуль и схема устанавливаетс  в исходное состо ние.they compare the time of subsequent rotations of the impeller with respect to Tmin. When the value of T t tk - tR + t exceeds Tmin by a predetermined value, the signal from the delay circuit is supplied to the recorder 8, which first captures the value of the counter 6 (end of measurement Tk}, then outputs the measurement result to external devices, for example, recording, integrating, A computer and others, after which it sets the pulse counter b to zero and the circuit is set to its original state.

Следовательно, счетчик 6 регистрирует импульсы от крыльчатки 2 только за врем  измерени  Тизм tk - tH.Consequently, counter 6 registers impulses from the impeller 2 only during the measurement of Tism tk - tH.

Перед началом следующего измерени  блоки устройства привод т в исходное положение следующим образом: после установки счетчика 6 в нулевое положение сигнал с него снимает блокировку формировател  импульсов сброса 11 и счетчика 12. При этом сигналом с формировател  им- пульсй записи 10 схема задержки 15 устанавливаетс  в нулевое положение. Когда крыльчатка затормозитс , частота импульсов с формировател  5 станет меньше заданной (со (Он), временной дискриминатор 9 не пропускает сигналы на счетчик 6 и од- новре енно выдает сигнал на регистратор 8, ответный сигнал с которого разблокирует счетчик 6.Before starting the next measurement, the device blocks are reset as follows: after setting counter 6 to the zero position, the signal removes the blocking of the reset pulse generator 11 and counter 12. The signal from the write pulse generator 10 sets delay circuit 15 to zero position. When the impeller is braked, the pulse frequency from the former 5 will become less than the set value (co (He), the time discriminator 9 does not pass signals to the counter 6 and at the same time gives a signal to the recorder 8, the response signal from which unlocks the counter 6.

Устройство готово к следующему измерению .The device is ready for the next measurement.

Устройство используетс  дл  измерени  объема выдыхаемого воздуха морских животных в составе аппаратуры дл  физиологического контрол  биообьектов. Конструкци  датчика проста в изготовлении и надежна в эксплуатации.The device is used to measure the exhaled air volume of marine animals in apparatus for physiological monitoring of biological objects. The design of the sensor is easy to manufacture and reliable in operation.

Использование в фотодатчике устройст- ва инфракрасного источника излучени  с фотоприемниками позвол ет повысить точность измерени  объема прерывистого газового потока за счет уменьшени  вли ни  водной среды на фотоизмерительный канал, а также за счет измерени  объема выходов млекопитающих животных, как на поверхности , так и под водой.The use of an infrared radiation source with photodetectors in the device’s photosensor can improve the accuracy of measuring the volume of an intermittent gas stream by reducing the influence of the aquatic environment on the photo-measuring channel, as well as by measuring the output volume of mammals, both on the surface and under water.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  объема газового потока, содержащее проточный корпус датчика, в канале которого размещена крыльчатка с оптической системой, включающей в себ  фотодатчик, соединенный с формирователем импульсов, счетчик им- пульсёв. блок выделени  времени и регист- ратор. о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет исключени  вли ни  на результат инерционности крыльчатки, блок выделени  времени включает в себ  временной дискриминатор, вход крторого соединен с выходом форми- ровате л  импульсов и входом счетчика им- пульсэв. а выход - с первым входом разреиени  счетчика импульсов и первым входом регистратора, второй-вход и выход которс-го соединены соответственное выходами и вторым входом разрешени  счетчика импульсов, последовательно соединенные формирователь импульсов записи, схему сравнени  и схему задержки, первый выходSUMMARY OF THE INVENTION 1. A device for measuring the volume of a gas stream, comprising a flow-through housing of a sensor, in the channel of which there is an impeller with an optical system including a photosensor connected to a pulse former, a pulse counter. time allocation unit and recorder. It is noteworthy that, in order to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of the impeller inertia on the result, the time allocation unit includes a time discriminator, the input of which is connected to the output of the pulse generator and pulse counter input. and the output - with the first input of the cut-out of the pulse counter and the first input of the recorder, the second input and output of which are connected respectively by the outputs and the second input of the resolution of the pulse counter, series-connected pulse generator recording, the comparison circuit and the delay circuit, the first output которой соединен с входом разрешени  регистратора , вход установки нул  - с выходом формировател  импульсов записи, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, выход которого также подключен к второму входу схемы задержки и второму входу схемы сравнени , и счетчик тактовых импульсов, выход которого соединен с третьим входом схемы сравнени , вход установки нул  и вход разрешени  - с соответствующими выходами формировател  импульсов сброса, первый вход которого подключен к второму выходу счетчика импульсов и к входу формировател  импульсов записи, а второй вход - к второму выходу схемы задержки.which is connected to the recorder enable input, the zero input is to the output of the recording pulse generator, as well as a series-connected clock generator, the output of which is also connected to the second input of the delay circuit and the second input of the comparison circuit, and a clock counter, the output of which is connected to the third the input of the comparison circuit, the installation input is zero and the enable input is with the corresponding outputs of the reset pulse generator, the first input of which is connected to the second output of the pulse counter and to an ode to the recording pulse generator, and the second input to the second output of the delay circuit. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , фотодатчик включает в себ  инфракрасный источник излучени  с фото- приемниками, соединенными с формирователем импульсов, включающим в себ  фазовый детектор.2. The device according to claim 1, with the proviso that, in order to increase noise immunity, the photosensor includes an infrared radiation source with photodetectors connected to a pulse shaper including a phase detector. РедакторEditor Фиг.}Fig.} Составитель Н.Фил кин Техред М.МоргенталCompiled by N. Phil kin Techred M. Morgenthal Корректор С.ПекарьProofreader S. Baker
SU914905588A 1991-01-25 1991-01-25 Device for measuring volume of gas flow RU1792642C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914905588A RU1792642C (en) 1991-01-25 1991-01-25 Device for measuring volume of gas flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914905588A RU1792642C (en) 1991-01-25 1991-01-25 Device for measuring volume of gas flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1792642C true RU1792642C (en) 1993-02-07

Family

ID=21557336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914905588A RU1792642C (en) 1991-01-25 1991-01-25 Device for measuring volume of gas flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1792642C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
i Авторское свидетельство СССР М39275, кл.А61 В5/08, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58117461A (en) Speed detector
RU1792642C (en) Device for measuring volume of gas flow
RU2064777C1 (en) Device for measurement of breathing parameters
SU859944A1 (en) Mult-channel frequency to code converter
SU888123A1 (en) Device for monitoring digital objects
SU976396A1 (en) Digital frequency meter
SU855603A1 (en) Device for measuring time of magnetic carrier starting
SU1272267A1 (en) Digital frequency meter
SU1666964A1 (en) Rotation frequency meter
SU1636792A1 (en) Phase shift meter
SU737875A1 (en) Device for measuring logarithmic attenuation decrement
SU817605A1 (en) Digital phase meter
SU655078A1 (en) Noise protection device
SU636814A1 (en) Discrete signal marginal distortion meter
SU1787824A1 (en) Locomotive speed measuring device
SU892335A1 (en) Digital monitoring frequency meter
SU1762897A2 (en) Device for measurement of critical glimpses confluence frequencies
SU1307565A1 (en) Device for checking ime intervals between pulses
SU834927A1 (en) Counter testing de
SU982053A1 (en) Frequency signal receiving device
SU653596A1 (en) Pulse-phase follow-up device
SU886025A1 (en) Displacement-to-code converter
SU1354123A1 (en) Periodometer
SU918874A1 (en) Device for automatic processing of primary frequency converter signals
KR920001718B1 (en) Pulse detective circuit